[发明专利]一种单摄像头物体三维空间定位方法

说明书

本发明公开了一种单摄像头物体三维空间定位方法，包括光束发射器、具有多个接收孔的光接收器，以及与光接收器电性连接的处理器，具体定位方法如下：第一步，光束发射器向目标物体发出定位激光，目标物体将定位激光向外界反射形成漫反射激光；第二步，漫反射激光穿过接收孔在光接收器内形成多个光点；第三步，光点被光接收器抓取，并转化为电信号传输到处理器中；第四步，通过处理器的计算获得接收孔到光点的空间直线方程，任意两条空间直线方程的交点即为目标物体的三维空间坐标位置，相对于传统的定位方法计算量少，因此可以提升相应速度，以及本发明中所使用的传感器少，结构简单，成本低廉，易于制造，适用在机器人定位，无人机定位，机械手自动抓取，扫地机定位等等范围。

技术领域

本发明属于空间定位技术领域，具体是一种单摄像头物体三维空间定位方法。

背景技术

在工艺自动化领域中，生产线机器人对物体的抓取，无人机空间飞行表演等方面，都需要对目标物体进行空间位置定位，目前主要采用GPS,UWB,蓝牙，视觉SLAM等定位方法，以及面阵式激光雷达来进行定位，其中，上述定位方法需要经过复杂的计算才能确定定位位置，并且计算量大，响应速度慢；而面阵式激光存在价格贵，测量距离短，算法复杂等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单摄像头物体三维空间定位方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种单摄像头物体三维空间定位方法，包括光束发射器、具有多个接收孔的光接收器，以及与光接收器电性连接的处理器，具体定位方法如下：

第一步，光束发射器发出定位激光；

第二步，定位激光在目标物体上形成漫反射激光，漫反射激光穿过接收孔在光接收器内形成多个光点；

第三步，光点被光接收器抓取，并转化为电信号传输到处理器中；

第四步，通过处理器的计算获得接收孔到光点的空间直线方程，任意两条空间直线方程的交点即为目标物体的三维空间坐标位置。

进一步的技术方案，所述光接收器包括封闭式结构的壳体，以及间隔设置在壳体一侧的多个接收孔，所述壳体内对应接收孔的位置设有聚光镜，所述聚光镜相对一侧设有图像捕捉器，所述图像捕捉器与聚光镜之间设有半透明的膜片，且所述膜片位于聚光镜焦距处。

进一步的技术方案，所述图像捕捉器内设有光电感应器，以光电感应器中心为原点，形成虚拟的平面坐标系(x,y)，垂直于平面坐标系方向为z轴，形成三维的空间坐标系(x,y,z)，当光点投影在膜片上时，通过图像捕捉器抓取光点，在空间坐标系(x,y,z)中形成光点坐标信息，再转化为电信号传输到处理器中。

进一步的技术方案，所述光束发射器向目标物体发出激光，目标物体将激光向外界反射形成漫反射定位激光。

进一步的技术方案，所述图像捕捉器为摄像头，所述光电感应器为CCD/CMOS传感器。

进一步的技术方案，所述光束发射器(1)包括均安装在目标物体上的激光头和光学镜片，通过激光头向光学镜片发出激光，使光学镜片形成漫反射激光。

本发明的有益效果：

本发明提供一种单摄像头物体三维空间定位方法，原理简单，相对于传统的定位方法计算量少，因此可以提升相应速度，以及本发明中所使用的传感器少，结构简单，成本低廉，易于制造，适用范围广，具有较高的应用价值。

附图说明

图1：本发明的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，

请参照图1，